RÝCHLA DEFINÍCIA: POTRUBIE SUPER 13CR Kalená a temperovaná martenzitická nehrdzavejúca oceľ (zvyčajne s výťažnosťou 95 alebo 110 ksi) navrhnutá pre prostredia s vysokým obsahom CO2 a vysokým obsahom chloridov, kde teploty presahujú 150 °C (302 °F), ale parciálny tlak H2S zostáva prísne pod 1,5 psi (0,1 bar).
BĚŽNÉ OTÁZKY V TERÉNE O SUPER 13CR POTRUBÍ
Môžeme okysliť Super 13Cr štandardnými zmesami HCl?
Rozhodne nie. Štandardné inhibítory korózie zlyhávajú nad 200 °F na martenzitickej oceli. Vystavenie štandardnej bahennej kyseline HCl-HF spôsobuje rýchle, katastrofálne jamkovanie (zlyhanie 'švajčiarskeho syra') v priebehu niekoľkých hodín. Musíte špecifikovať organické kyseliny (mravčiu/octovú) alebo vysokovrstvové balíčky inhibítorov špecifických pre chróm.
Vyžaduje Super 13Cr prémiové pripojenia?
áno. Materiál je veľmi náchylný na odieranie vďaka svojej chrómniklovej chémii. API 8-Round alebo Buttress spoje sú nedostatočné pre plynotesné tesnenia v týchto aplikáciách. Požadujeme prémiové spojenia (VAM, Tenaris atď.) s povlakmi bez obsahu prísad alebo prísne kontrolovanými zmesami faktora trenia.
Je Super 13Cr bezpečný pre akúkoľvek úroveň H2S?
Podmienené Áno. Je v súlade s NACE MR0175 len do 1,5 psi (0,1 bar) parciálneho tlaku H2S. Ak však pH klesne pod 3,5, materiál sa stáva náchylným na praskanie sulfidovým stresom (SSC) aj pri stopových hladinách H2S (0,5 psi).
Bod ekonomického zlomu: Kedy kúpiť Super 13Cr
Super 13Cr (S13Cr) sa nachádza v nestabilnej zóne „Zlatovláska“. Premosťuje medzeru medzi štandardom API L80-13Cr a Duplex 2205. V našom modelovaní obstarávania S13Cr zvyčajne stojí 4,0- až 5,0-násobok ceny uhlíkovej ocele. Duplex 2205 stojí 6,0x až 8,0x.
Nákupný signál: S13Cr je matematicky správnou voľbou iba vtedy, ak:
Teplota: Teplota spodného otvoru (BHT) je medzi 150 °C a 180 °C . Pod 150°C je postačujúce Standard 13Cr (2,5x náklady).
CO2: Čiastočný tlak presahuje 30 psi (inhibítory vykresľovania sú neúčinné).
H2S: Čiastočný tlak je efektívne nulový alebo spoľahlivo obmedzený pod 1,0 psi počas životnosti vrtu.
Riziko nadmerného inžinierstva: Ak je teplota vášho zásobníka nižšia ako 135 °C a chloridy sú nízke (< 50 000 ppm), nákup S13Cr je plytvanie CAPEX. Štandardná 13Cr L80 je životaschopnou alternatívou.
Aká je výhoda medze klzu oproti štandardu 13Cr?
Super 13Cr si zachováva medzu klzu až do 180 °C (356 °F) , zatiaľ čo štandard 13Cr začína výrazne klesať nad 150 °C.
Technické špecifikácie a režimy porúch
Na rozdiel od štandardného API 5CT 13Cr, ktorý je jednoduchý železo-chróm, Super 13Cr obsahuje nikel (4,5–6,5 %) a molybdén (1,5–2,5 %) . O tejto chémii sa nedá obchodovať pre odolnosť proti jamkovej korózii.
Operačné obálky
S13Cr prevádzkujeme v rámci prísnych environmentálnych limitov, aby sme zabránili praskaniu v dôsledku korózie vyvolanej stresom (SCC):
Maximálna teplota: 180 °C (356 °F). Okrem toho pozorujeme zhoršenie stability pasívneho filmu.
Limit chloridov: Až 150 000 ppm. Vysoký obsah molybdénu stabilizuje film proti chloridom za predpokladu, že obsah kyslíka je < 10 ppb.
Limit pH: Neodporúčame používať S13Cr, ak je pH vznikajúcej vody < 3,5. V kyslých soľankách sa riziko vodíkového skrehnutia exponenciálne zvyšuje.
Porovnanie: S13Cr vs. Alternatívy
Funkcia
Štandard 13Cr (L80)
Super 13Cr (95/110 ksi)
Duplex 2205
Max
150 °C (302 °F)
180 °C (356 °F)
230 °C +
Limit H2S (NACE)
< 0,1 psi
< 1,5 psi
~ 5,0 psi
Medza klzu
80 ksi
95/110 ksi
125 ksi (opracované za studena)
Index nákladov
$$
$$$$
$$$$$$
Prevádzkové odoberanie: Ak vŕtate vysokotlakový (HP) vrt vyžadujúci výťažnosť 110 ksi, ale máte zanedbateľný H2S, Super 13Cr je jedinou logickou voľbou. Duplex je príliš drahý a L80 nemá pevnosť v ťahu.
Čo sa stane s S13Cr, ak sa do systému dostane kyslík?
Rýchla tvorba jamiek nastane, ak rozpustený kyslík prekročí 10 ppb v prítomnosti chloridov, bez ohľadu na teplotu.
Keď je potrubie Super 13Cr zlou voľbou
V našich prehľadoch analýzy porúch sú poruchy S13Cr zriedkavo výrobné chyby; sú to chyby aplikácie. Nevyberajte tento materiál, ak:
Prekyslenie nádrže je pravdepodobné: Ak modelovanie nádrže predpovedá, že H2S stúpne z 0,5 psi na 2,0 psi počas 5 rokov, S13Cr zlyhá v dôsledku praskania sulfidového napätia.
Okyslenie je časté: Ak si studňa vyžaduje pravidelnú stimuláciu a váš poskytovateľ služieb nemôže zaručiť vysokoteplotné organické inhibítory, S13Cr je zodpovednosťou.
Vysoký rez vody + nízke pH: V prostrediach s vysokým rezom vody (>50%) a nízkym pH (<3,5) je pasivačná vrstva nestabilná.
Často kladené otázky (Riešenie problémov)
Zlyhá Super 13Cr v 'Sladkých' vrtoch?
Môže, ak je 'sladké' nesprávne pomenovanie. Videli sme zlyhania v jamkách označených ako 0 ppm H2S, kde biologická aktivita (SRB) generovala stopy H2S za stupnicou. Pretože S13Cr je často namáhaný na 95-110 ksi, je menej zhovievavý k zmenám prostredia ako L80.
Je v súlade s NACE MR0175 / ISO 15156?
Áno, ale dodržiavanie je obmedzené. Super 13Cr je kompatibilný na použitie v prevádzke H2S iba vtedy , ak je parciálny tlak H2S nižší ako 1,5 psi (0,1 bar) a pH je v prijateľných medziach. Prekročenie tejto hranice ruší súlad s NACE a bezpečnostné rezervy.
Aká je alternatíva, ak H2S prekročí 1,5 psi?
Okamžitým krokom nahor je Duplex 2205 (22Cr) alebo Super Duplex 2507 . Zatiaľ čo tieto zliatiny zdvojnásobujú materiálové náklady, ponúkajú odolnosť voči H2S až do 5,0+ psi (v závislosti od pH/chloridov) a eliminujú riziko katastrofického praskania, ktoré je vlastné martenzitickým oceliam v kyslom prostredí.
